金属3D打印工艺步骤有哪些

金属3D打印走到制造一线，大概用了20多年，这期间，其工艺改进是显著的，这是一个完整的系统工程，从建模、材料准备、打印、再到后处理，每一步都需要经验和控制。

这篇文章，我们就来拆解目前主流的几种金属3D打印工艺：SLM（激光选区熔化）、EBM（电子束熔化）、LENS（激光送粉），分别讲清楚它们从头到尾的工艺步骤，有哪些不同、各自适合什么场景。

一、SLM（激光选区熔化）：最常见也最成熟的金属3D打印方案
这种工艺现在占了市场上大多数的金属打印应用。基本思路是：先铺一层粉末，用激光在需要的位置把粉末熔化成一层固体，然后再铺新的一层，继续熔化，直到整件产品打印完成。

画模型、切片、设参数
先得有个三维模型。一般是设计师用CAD软件画出来，也有的是用3D扫描直接从实物反向建模的。

有了模型，接下来就要用切片软件（比如Magics、Materialise）把模型“切成片”，一层层生成激光扫描路径，同时把支撑结构也设计出来。这个支撑结构不是随便放的——特别是做精密件时，它不仅关系到打印时的变形，还影响后续拆除、表面质量等。

这一块是很多人踩坑的地方。云耀深维在这方面下了不少功夫，用自己的路径优化算法，把扫描方向、分区策略、支撑类型都做了定制优化。结果就是：打印出来的尺寸更准，细节保留得更好，也更稳定。

另外，参数设置也很关键，比如：
每层多厚（层厚）
激光怎么走（扫描策略）
打多深、多快、多强（功率、扫描速度、线能量）

这些参数直接决定了成型质量。
粉末准备
打印金属不是用块状材料，而是一层层的金属粉铺出来的。

常用的粉末有钛合金、不锈钢、铝合金、镍基高温合金等等，具体用哪种，看应用场景。比如医疗植入多用钛合金，航空件会选高温合金。

但不管选哪种，粉末的品质都不能含糊。几个关键点：
颗粒要球形度好，铺粉才均匀；
粒径稳定（一般在15–45μm），成型才一致；
粉末要干燥、无杂质，避免气孔和夹杂。
云耀深维在粉末使用方面也有自己的筛选体系，尤其是在重复利用粉末这块，做了很多循环控制和检测，确保每次打印出来的品质都在标准之内。

正式打印
准备工作完成，设备启动。
首先是往打印舱注入惰性气体（一般是氩气），避免金属在高温下氧化。
接下来就是一层一层铺粉、一层一层激光烧结：
平台铺上第一层粉；

激光按路径熔化成型；
平台下降一个层厚，继续铺下一层粉、继续烧；
如此反复，直到最后一层完成。
这一整个过程对设备的稳定性、激光控制能力要求非常高。

后处理
到这一步已经是接近尾声了，但需要经过一系列后处理才能真正用得上。
① 去支撑
先把支撑结构拆掉，常用方法是线切割或机加工。

② 热处理
很多金属打印件自带内应力，容易变形或开裂，所以要做热处理（比如退火）来释放应力、改善晶体组织。

③ 表面处理
根据零件用途不同，可以选用喷砂、电抛光、涂层等方式，改善表面粗糙度或提升功能性能。

④ 检测
最后，还要进行检测，尤其是内部缺陷。常用的有工业CT、X射线，无损方式看有没有气孔、裂纹、夹杂物等问题。

二、EBM（电子束熔化）：适合高温合金的大型结构打印
和SLM不同，EBM不是用激光而是用电子束，整个打印过程必须在真空里进行，温度更高，打印速度也更快。

【完整步骤】
1. 模型准备
和SLM一样，需要3D建模 + 切片 + 支撑生成。但EBM因为热输入大、热应力小，支撑结构可以相对少一些。

2. 材料准备
使用适用于真空环境的金属粉末，比如Ti6Al4V、Inconel718；
粉末要求和SLM类似，但要适应更高的温度条件。

3. 打印过程
真空舱室抽真空，温度升到600–800℃预热；
铺第一层粉，电子束开始扫描并熔化金属；
每完成一层，平台下降，铺粉、再熔化，如此反复。

因为温度高且过程在真空中进行，EBM打印出的零件应力更小，晶粒结构也比较均匀。但表面粗糙度会偏高一些，一般还要再加工。

4. 后处理
支撑去除；
通常还需要热等静压（HIP）来进一步致密化零件组织；
表面处理和质量检测流程和SLM类似。

三、LENS（激光送粉）：打印和修复兼顾的灵活技术
LENS属于送粉式金属打印，不需要先铺粉，是打印时边送粉边熔化，材料来源可以是粉末也可以是金属丝。
它最大的优点是可以在已有零件上直接“补”金属，用于修复、高价值零部件的局部增材非常实用。

【完整步骤】
1. 模型准备
依然需要3D建模，但通常不会切太细的片，因为LENS精度不高，偏向于结构修复或大件制造；
某些情况下甚至不需要完整模型，只要修复区域路径就可以。

2. 材料准备
金属粉末或金属丝材；
送粉方式多为喷嘴式，通过气流将粉末吹到激光熔池中。

3. 打印过程
激光和送粉系统同步工作，激光照射到基板形成熔池，粉末立即熔化并与基体结合；
可以灵活实现三维空间的路径，不受铺粉层约束。

4. 后处理
因为整体精度不如SLM，LENS打印件往往需要较多的后期机加工；
同样可以进行热处理、抛光、检测等工艺。

金属3D打印并不是某个单一技术，而是一整套以“层层堆积”为核心的系统制造流程。选哪种工艺，取决于你想打印什么：

目标类型	推荐工艺	理由说明
精密小零件	SLM	成型细节好，精度高，材料丰富
航空大结构件	EBM	热应力小，成型快，适合钛合金
零件修复/增材	LENS	不需要铺粉，灵活性高

而从设备端来看，不光是“打得出来”，更关键的是打得准、打得稳、打得一致。云耀深维这类厂商，在激光控制、参数调节、后处理链路这些底层细节上做了很多系统化改进，才能把微米级的结构稳定打印出来，真正走进工业级应用场景。

如果你正在考虑使用金属3D打印，或者想评估设备的适用性，不妨先从“工艺链”角度出发，把整个流程吃透，再去看谁能真正提供完整闭环的解决方案。